數(shù)控技術(shù)論文數(shù)控技術(shù)在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用.doc

文章源于科技論文發(fā)表網(wǎng)： QQ:1003 59168 數(shù)控技術(shù)論文：數(shù)控技術(shù)在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用【摘 要】:世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。文章介紹了我國(guó)數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用的重要性及發(fā)展情況，并敘述了采用數(shù)控技術(shù)后機(jī)械制造行業(yè)的巨大進(jìn)步?！娟P(guān)鍵詞】:數(shù)控技術(shù)；制造技術(shù)；應(yīng)用Application of CNC Technology in ChinasMachinery Manufacturing Industry Abstract:Widely adopted by countries around the world manufacturing numerical controltechnology to improve manufacturing capacity and standards,and enhance the market adaptabilityand competitiveness.The industrially developed countries to take significant steps to develop itsown CNC technology and its industry,to vigorously develop the CNC technology as the core ofadvanced manufacturing technology has become the worlds developed countries to accelerateeconomic development,enhance overall national strength and an important way to statehood.Thisarticle describes our numerical application of technology in the machinery manufacturingindustry,the importance and development,and describes the use of numerical control technology,machinery manufacturing industry,after the tremendous progress.Key words:CNC technology;manufacturing;application 1數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)就業(yè)人口最多的行業(yè)，制造業(yè)發(fā)展可以提高人民的生活水平，緩解就業(yè)壓力，保障社會(huì)穩(wěn)定，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)。伴隨經(jīng)濟(jì)全球化，我國(guó)正在成為世界機(jī)械制造業(yè)的中心，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)不僅制造工藝裝備陳舊、生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)落后、企業(yè)管理粗放、缺乏自主創(chuàng)新產(chǎn)品與先進(jìn)技術(shù)等，而且在快速、高品質(zhì)、低成本，以及優(yōu)質(zhì)服務(wù)方面也有較大的差距。而美國(guó)、日本和德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線大量投入到機(jī)制制造行業(yè)，它們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時(shí)代。我國(guó)加入WTO后，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)大大加強(qiáng)，對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，明顯處于劣勢(shì)地位，這就要求數(shù)控技術(shù)能夠投入制造行業(yè)之中。我國(guó)從1958年起，由一批科研院所，高等學(xué)校和少數(shù)機(jī)床廠起步進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的研制和開(kāi)發(fā)。在改革開(kāi)放后，我國(guó)數(shù)控技術(shù)才逐步取得實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。經(jīng)過(guò)“六五”（19811985年）的引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，“七五”（19861990年）的消化吸收和“八五”（19911995年）國(guó)家組織的科技攻關(guān)，才使得我國(guó)的數(shù)控技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，當(dāng)時(shí)通過(guò)國(guó)家攻關(guān)驗(yàn)收和鑒定的產(chǎn)品包括北京珠峰公司的中華I型，華中數(shù)控公司的華中I型和沈陽(yáng)高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心的藍(lán)天I型，以及其他通過(guò)“國(guó)家機(jī)床質(zhì)量監(jiān)督測(cè)試中心”測(cè)試合格的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)如南京四開(kāi)公司的產(chǎn)品。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在20世紀(jì)80年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。從1995年“九五”以后國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在1999年以后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。至目前為止我國(guó)機(jī)床總量380余萬(wàn)臺(tái)，而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有11.34萬(wàn)臺(tái)，近10 a來(lái)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床年產(chǎn)量約為0.60.8萬(wàn)臺(tái)，年產(chǎn)值約為18億元。機(jī)床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6，且不斷提高。2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)2.1形成了高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢(shì)在轎車(chē)工業(yè)領(lǐng)域，年產(chǎn)30萬(wàn)輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40s/輛，而且多品種加工是轎車(chē)裝備必須解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一；在航空和宇航工業(yè)領(lǐng)域，其加工的零部件多為薄壁和薄筋，剛度很差，材料為鋁或鋁合金，只有在高切削速度和切削力很小的情況下，才能對(duì)這些筋、壁進(jìn)行加工。近來(lái)采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來(lái)制造機(jī)翼、機(jī)身等大型零件來(lái)替代多個(gè)零件通過(guò)眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結(jié)方式拼裝，使構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和可靠性得到提高。這些都對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。在加工精度方面，近10 a來(lái)，普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10m提高到5m，精密級(jí)加工中心則從35m提高到11.5m，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)（0.01m）。在可靠性方面，數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000 h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30 000 h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。為了實(shí)現(xiàn)高速、高精加工，與之配套的功能部件如電主軸、直線電機(jī)得到了快速的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。.2五軸聯(lián)動(dòng)加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展采用五軸聯(lián)動(dòng)對(duì)三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，五軸聯(lián)動(dòng)加工可比三軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類(lèi)型五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床的發(fā)展。在EMO2001展會(huì)上，五面加工機(jī)床采用復(fù)合主軸頭，可實(shí)現(xiàn)4個(gè)垂直平面的加工和任意角度的加工，使得五面加工和五軸加工可在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。2.3智能化、開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化成為主要趨勢(shì)21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面。為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過(guò)程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問(wèn)題。目前許多國(guó)家對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，如我國(guó)的ONC、美國(guó)的NGC、歐共體的OSACA、日本的OSEC等。數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)之路。所謂開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以在統(tǒng)一的運(yùn)行平臺(tái)上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過(guò)改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對(duì)象（數(shù)控功能）形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品。目前開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是當(dāng)前研究的核心。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國(guó)際著名機(jī)床博覽會(huì)的一個(gè)新亮點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，這也反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。3結(jié)束語(yǔ)總之，數(shù)控技術(shù)已成為先進(jìn)制造技術(shù)的核心，是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、集成化的基礎(chǔ)。實(shí)用的高速加工